Fra 700000 e 10000 anni dal presente il modellamento del paesaggio è dominato da processi glaciali e il clima è ancora caratterizzato da temperature più rigide delle attuali e da intense precipitazioni nevose. Alle fasi di espansione glaciale corrispondono la deposizione dei sedimenti glaciali e la formazione di argini e cerchie moreniche che, allo sbocco della Valle di Susa, danno luogo all’Anfiteatro Morenico di Rivoli-Avigliana, uno dei meglio conservati ed estesi dell’arco alpino. All’esterno dell’anfiteatro, gli scaricatori glaciali che raccolgono le acque di fusione del ghiacciaio sboccano in pianura formando degli ampi conoidi fluvioglaciali, su uno dei quali sorge la città di Torino. Fino a questo momento nel settore piemontese non esiste ancora un’unica pianura del Po, come la conosciamo oggi, ma rimangono i due distinti antichi bacini: il Bacino piemontese settentrionale e quello piemontese meridionale, tra loro separati dalla ‘soglia di Moncalieri’, che costituisce un vero e proprio spartiacque.

A nord della soglia i corsi d’acqua proseguono verso nord-est, aggirando l’ostacolo della collina di Torino dove modellano delle superfici pianeggianti che, con il progressivo sollevamento della collina, vengono inglobate nel rilievo e conservate come terrazzi sospesi a centinaia di metri sull’attuale pianura. A sud della soglia il paleo-Po, con il contributo del fiume Tanaro, defluisce verso est attraverso l’Astigiano. Poi, in un momento non meglio precisabile (tra 120000 e 60000 anni fa) esso subisce un fenomeno di diversione: abbandona bruscamente il suo antico percorso e, superata la ‘soglia di Moncalieri’, aggira verso nord la collina andando ad assumere la configurazione attuale. Poco dopo, intorno a 40000 anni fa, anche il Tanaro devia il proprio corso: all’altezza dell’attuale cittadina di Bra le sue acque tracimano in una valle posta poco a est, attraversano l’Astigiano e l’Alessandrino, e vanno a confluire nel Po, all’altezza di Valenza Po.